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1、高中物理必修一第二章高中物理必修一第二章 第第 1 1 节节 实验实验 探究小车速度随时间变化探究小车速度随时间变化的规律经典例题解析的规律经典例题解析1在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列做法不能减小实验误差的是( )A选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位B使小车运动的加速度尽量小些C舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算D选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验解析：选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此 A 正确。在实验中，如果小车
2、运动的加速度过小，打出的点子很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好。因此 B 错。为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点是必要的，因此 C 正确。如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，所以 D 正确。答案：B2关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中错误的是( )A打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B开始实验时小车应靠近打点计时器一端C应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D牵引小车的钩码个数不可
3、太多解析：打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，选项 A 错误，B 正确；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点，选项 C 正确；钩码个数应适当，钩码个数少，打的点很密；钩码个数多，打的点少，都会带来实验误差，选项 D 正确。答案：A3在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：计数点序号123456计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是( )A根据
4、任意两计数点的速度用公式av/t算出加速度B根据实验数据画出vt图像，量出其倾角，由公式atan求出加速度C根据实验数据画出vt图像，由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式av/t算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度解析：方法 A 偶然误差较大。方法 D 实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的vt图像，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图像中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法 B 是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公
5、式a算出加速度，即方法 C 正确。v t答案：C4在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)下列哪些器材是多余的：_，电磁打点计时器 天平 低压直流电源 细绳 纸带 小车 钩码 秒表 一端有滑轮的长木板(2)为达到实验目的还需要的器材是：_。解析：实验中给电磁打点计时器供电的是低压交流电源，而非低压直流电源。实验中小车的运动时间可以从所打纸带上得出，而不使用秒表测量，另外此实验不需要测质量。在此实验中还需用刻度尺测量计数点间的距离。答案： 低压交流电源、刻度尺5一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号。如图 2
6、16 所示，1 位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均为 0.5 s，小球从 1位置到 6 位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v10，v20.06 m/s，v3_m/s，v40.18 m/s，v5_m/s。在图 217 中作出小球的速度时间图像(保留描点痕迹)。图 216图 217解析：由图可知，x2x30.12 m，则v3 m/s0.12 m/sx2x3 2T0.12 2 0.5又x4x50.24 m，则v5 m/s0.24 m/s。x4x5 2T0.24 2 0.5其vt图像如图所示。答案：0.12 0.24 vt图像见解析图6在“探究小车速度随时间变
7、化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为 50 Hz，记录小车做匀变速运动的纸带如图 218 所示，在纸带上选取0、1、2、3、4、5 六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出。纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟计数点“0”对齐。由图可以读出 1、3、5 三个计数点跟“0”点的距离x1、x3、x5，请将测量值填入下表中。距离x1x3x5测量值/cm图 218则小车通过计数点 2 的瞬时速度为_ m/s；通过计数点 4 的瞬时速度为_ m/s；小车的加速度是_ m/s2。解析：测距离时用的是毫米刻度尺，故读数时应估读到 0.1 毫米，计数点 1、3、5 到“0”
8、点的距离分别为x11.20 cm，x35.40 cm，x512.00 cm。计数点 2、4 的瞬时速度分别为v2 m/s0.21 m/sx3x1 2T5.401.20 0.01 2 0.1v4 m/s0.33 m/sx5x3 2T12.005.40 0.01 2 0.1加速度a m/s20.60 m/s2。v4v2 2T0.330.21 2 0.1答案：1.20 5.40 12.00 0.21 0.33 0.607如图 219 所示为用打点计时器记录小车运动情况的装置，开始时小车在水平玻璃板上匀速运动，后来在薄布面上做匀减速运动，所打出的纸带如图 2110 所示(附有刻度尺)，纸带上相邻两点对
9、应的时间间隔为 0.02 s。图 219图 2110从纸带上记录的点迹情况可知，A、E两点迹之间的距离为_cm，小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为_m/s；小车在布面上运动的加速度大小为_m/s2.解析：A、E两点的刻度分别为xA13.20 cm，xE6.00 cm，AExAxE7.20 cm(7.197.21 cm)，匀速运动的速度为v0.90 m/s(0.89 m/s0.91 m/s)。AE 4TF点以后做减速运动，相邻T内的位移差为 x0.2 cm。由 xaT2得：am/s25.0 m/s2(4.9 m/s25.1 m/s2)。x T20.2 102 0.022答案：7.197.21 0.890.91 4.95.1
